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浙江水利史上多个之最:千岛湖水这样搬到杭州

2019-1-14 14:41:25

来源:浙江日报

    克服复杂岩溶地貌之难,穿过百里地下暗河,创下浙江水利史上多个之最——

    千岛湖水是这样搬到杭州的

    青山隐隐水迢迢。2019-01-16,位于杭州富阳区万泉村的第12标段地底传来一声闷响,历时4年零2天,千岛湖配水工程输水隧洞全线贯通。

    最快今年10月,一条长达113公里全封闭的人工地下暗河,将从浙西山岳千岛湖飞流直下,走建德,穿桐庐,过富阳,直奔闲林水库,流入杭城千家万户。从此,杭州人民喝上的水“有点甜”……

    伟大时代铸就伟大工程。这是一条创下了浙江水利史上多个“之最”的奇迹之河——隧洞最长、单体投资最多;克服复杂岩溶地貌带来的困难,打通暗河、绕过绝地……这是一条承载着人民对美好生活向往的幸福之河,浇灌着幸福指数,托举起城市品质……

    为什么要启动千岛湖配水工程?一年近10亿立方米的取水量会对千岛湖有影响吗?百里“地下暗河”是如何贯通的?千岛湖水到了杭州,还能保证优良的品质吗?带着这些疑问,近日,记者探访了配水工程的“三端”,采访相关专家,为你深度解密这个“超级工程”。

    起点:

    千岛湖金竹牌村进水口

    杭城饮用水品质将得到怎样的改善?

    淳安县千岛湖金竹牌村,湖面开阔。湖边,一道220米长的围堰,将碧绿的千岛湖水拦阻在外。

    围堰内,是一个相当于20楼层高的深坑。这,就是配水工程起点——进水口的施工现场了。高高耸立的大型塔吊、来回穿梭的工程车辆、忙碌不停的建筑工人,在“建精品工程,展铁军风范”的红色横幅下,汇聚成寒冬里最热火朝天的劳动画面。

    “我们正在做‘分层取水口’的钢筋混凝土浇筑。”千岛湖原水股份有限公司在现场管理人员翁军,指了指深坑里的巨大水泥墩墙。

    什么是分层取水?先科普一个“冷知识”:千岛湖水体,有些类似沉积岩,越往下水的年份越久,水质更为纯净,但含氧量也会降低。取水闸设计为上、中、下3个,每个高度相差约8.5米,便于根据需求开启,以取到最优质层的千岛湖水。“一般是中层的水质最好,已经在湖里自然净化了三四年,含氧量也不错。”翁军告诉记者,“目前,3个分层取水工作闸门已浇筑完成两个。到6月,整个进水口就能全部完工。”

    闸门之后,就是直径6.7米的输水隧洞入口了。翁军继续介绍,进水口其实低于千岛湖水面约30米。当工程完工、围堰拆除后,源源不断的洁净千岛湖水,就将从这里奔涌进长达113公里的输水隧洞,最终进入杭州千家万户。

    对于喝上千岛湖水,杭州人已翘首以盼多年。作为生活品质之城的杭州,其饮用水源水质却一直不尽如人意,主要问题是来源单一,依赖钱塘江。纵观世界名城,绝大多数有两个以上饮用水源;在浙江11个地级市中,也有9个是水库供水,水源水质普遍优于杭州。

    另外,杭州地处于流域下游,必须承受上游四万平方公里流域内5市(地)、27县(市、区)、超千万人口、上万家企业所造成的水环境压力。加之,钱塘江每年无法避免的咸潮与涌潮,都对城市饮用水源安全构成极大的现实威胁。

    尤其是2011年6月,新安江和东苕溪相继发生水污染事件,引发桐庐、富阳等地停水,杭城居民大量抢购矿泉水,这给杭州的供水公共安全敲响警钟,杭州必须拥有第二水源。

    “千岛湖作为长三角地区战略备用水源,具有一级地表饮用水的独特优势。而且综合考虑地理位置、工程条件、环境影响等因素,千岛湖是杭州第二水源的最佳甚至唯一的选择。” 配水工程设计单位浙江省水利水电勘测设计院工程院院长张永进告诉记者。

    事实上,早在上世纪70年代,浙江对向新安江、富春江引水等问题进行过相关研究,率先“开了脑洞”,提出浙北引水设想。经过充分的科学论证,终于,2019-01-16,这项计划总投资超96亿元的“超级工程”正式开工。到2020年,杭州城区将全面供应千岛湖优质饮用水,杭州将形成千岛湖、钱塘江、东苕溪、闲林水库多水源供水格局,实现水资源的优化配置,提高杭州城市及沿线区域群众的供水安全和饮水品质,确保杭州供水的万无一失。

    然而,也有人不理解。比如,一年9.78亿立方米的引水量,会对千岛湖产生影响吗?“完全不用担心。”杭州市千岛湖原水股份有限公司总工程师朱奚冰解释说,项目委托中科院、浙江大学、海河大学等权威专业机构进行了10余项环境相关专题调研,给出了详实的数据与结论:工程不存在重大环境制约因素。

    “千岛湖有将近600平方公里的湖面,总库容178亿立方,平均年流入水库的水110亿立方米左右,流出的水量也差不多。” 朱奚冰说,“每年9.78亿立方米的饮水量,相当于年流入水量的十分之一还不到。”

    “而且,对千岛湖而言,水只是换了一个下泄通道而已。也就是说,原来通过新安江电站下泄到自然河道的水,其中一部分通过输水隧洞流出,千岛湖依然能维持动态平衡。”她告诉记者,每年钱塘江抗咸期间,新安江水库平均要向下游下泄13.4亿立方米的水以冲刷稀释下游水体,2013年甚至达到了30亿立方米。被这样浪费掉的千岛湖优质水,就已经超过引水量了。弱水三千,杭州只取一瓢饮而已。

    中段:

    113公里输水隧洞

    百里“地下暗河”是如何通到杭州的?

    巨大的洞窟,望不到尽头,犹如横卧在地底的巨龙。这里是刚刚贯通的113公里输水隧洞内部。空气潮湿浑浊,夹杂着柴油味,地下水从洞壁渗出,滴在安全帽上,更在地面形成一片片水洼,许多深过小腿。不时有大型工程车开过,将爆破产生的碎石运往洞外。艰难跋涉在满是碎石、水洼的隧洞里,犹如地心历险,每一步都要异常小心。

    “在大山深处,炸出这条113公里长的‘地下暗河’,也是步步惊心。”朱奚冰说,“施工方法主要是爆破。技术是很成熟了,但这并不意味着工程没有挑战。”

    工程被分为16个标段同步建设,“多点开花”。然而,由于地质条件差异巨大,2018年1月就有标段完成了隧洞的洞通,而“最后一名”则直到2019-01-16才完工。“最后几公里,地质条件异常复杂,施工以每天1米不到的速度缓慢推进。洞里的地下水跟下暴雨一样,抽水机来不及抽,工人们几乎半个身子泡在水里施工,‘皮炎平’成箱成箱地买。”

    “最难的点,在金竹牌进水口的施工1标,是全国罕见的工程挑战。”朱奚冰告诉记者,难度来自两方面——

    第一,一般来说,水库的进水口都是在其没蓄水时候兴建,而这次,要在千岛湖这个已经蓄水的水库里,造一个进水口;

    第二,施工1标更遭遇了岩溶地质,也就是喀斯特地貌。难以捉摸的地下溶洞、暗河,让施工危险重重,也是难上加难。

    2016年3月,金竹牌的施工支洞刚开挖不久,就遭遇地下暗河突水,勘探发现,此地有多条暗河贯通相连;一个月后,这里又挖到了一个巨大的溶洞,为了回填它,588吨混凝土被灌入其中,施工团队24小时开工,忙碌了50多天;没想到,5月3日发生了更惊险的一幕,带班长谢小江和工人们正在作业时,突然大量的岩石、泥浆喷涌而出,巨大的压力甚至让钢结构的台车瞬间变形。幸好,谢小江在第一时间大声指挥班组人员丢下手中器材,迅速撤离,否则后果不堪设想。

    怎么办?

    配水工程邀请了国家南水北调工程原总工程师汪易森、水利部原总工程师高安泽等数位“大咖”多次实地勘查。专家所揭示的地质条件,比初设预判的情况,更为复杂不利。

    专家建议,进水口南移1公里,调整至非岩溶地区。无奈在线路调整过程中,2019-01-16,施工再次遭遇溶洞,突发涌水……经过40多天连续工作,用掉了212吨水泥灌浆,才基本处置完成。

    听完朱总工程师的讲述,再走进这条113公里长的隧洞,眼前不再是粗粝、渗水的石壁,目光所及,是4年来数千伟大劳动者为这个伟大工程所投入的无数脑力、体力和毅力,处处都是奇迹。

    隧洞全线贯通,并不意味着参建人员可以松一口气了。接下来工程还将面临诸多工作挑战:5月底前基本完成输水主洞衬砌工作,6月底前完成隧洞灌浆工作,7月底前完成隧洞清洗工作,8、9两个月完成通水验收及调试工作,10月前通水。

    远处,有一组工人在隧洞里忙碌,他们铲走泥沙碎石,抽去地面积水,下一步,他们要给还是毛坯的隧洞“精装修”——在洞壁上砌上50厘米厚的钢筋混凝土或者钢材,行话叫“衬砌”,再涂上防腐材料。“完成衬砌后,隧洞的密封性就会变得非常好了。尤其是当工程通水后,隧洞内水压会比外面高,水就不会渗进来了。”朱奚冰解释说。

    终点:

    杭州闲林水库取水口

    “超级碗”能够留住千岛湖水的品质吗?

    站在闲林水库的山边俯瞰,一只灰色的“超级碗”,已显出清晰的轮廓。

    “超级碗”其实是取水口的配水井,底部直径为50米、顶部直径120米、深35米,呈碗形,容量约20万立方米。“按照杭州的最大用水量,一天也只要喝掉15碗水。”千岛湖配水工程余杭工区负责人周骅告诉记者,它是整个配水工程的核心枢纽:一头连着上游千岛湖的输水隧洞,一头两条向下游送水的支线,将水送往主城区方向的水厂,以及萧山、滨江方向的水厂。通往主城区水厂的支线,将与配水工程同步通水,10月杭州主城区就有望喝到千岛湖的水。而通往萧山、滨江方向水厂的支线,也在加紧建设,到2020年杭州城区将全面供应千岛湖水。

    从效果图上看,投入使用后的“超级碗”,就如优雅飘浮在闲林水库当中,十分漂亮。周骅介绍:“这种‘库中库’的设计,是我们配水工程独创的,申请了专利。”具体来讲,“库中库”让碗与库中的水,既可做到相对隔离,又可实现相互调剂。平时,千岛湖水只经过“大碗”向杭城供水,若工程需要大型检修,则可打开碗边的闸门,将闲林水库的水置换成千岛湖水,供杭城使用。

    那么,经过113公里长途奔袭,流进“超级碗”里的千岛湖水,还能保持优良的水质吗?记者请教了朱奚冰总工程师。

    “进水口选在金竹牌,因为该地湖面开阔,水质稳定,并且没有旅游航线经过。在千岛湖进水口附近,配有一艘装载水质自动监测系统的巡逻船,输水的各个节点,都有水质自动监测站,对水质进行实时监测。113公里输水隧洞全线封闭,不会有任何的污染。”朱奚冰总工程师说,“我们才是真正的‘大自然的搬运工’”。

    万一出现污染风险,怎么处置?“对此,我们委托了专业机构,做过专题的分析报告,仿真演算。”朱奚冰说,推演假设,在距离金竹牌进水口3.5公里的杭新景高速千岛湖支线上,一辆20吨的危化品车发生事故,水溶性的危化品泄露到湖中。“这几乎是比较不利的情况了。”

    演算结果是,污染物质要到达进水口,大约需要48个小时,进水口有充分的反应时间。“一旦发现风险,沿线任一闸门都可在30分钟内关闭。”朱奚冰说,“隧洞内,水的流速为每秒1米,也就是说,水从隧洞起点流到终点,需要20小时。全线113公里内,一共设置了7道事故检修闸门,均可作为拦截污染物质的防线,将风险层层阻隔。”

    “我们运送的还只是‘原水’,要进入千家万户,还要经过杭州各大水厂的处理。”朱奚冰告诉记者,省市人大常委会通过了《杭州市第二水源千岛湖配供水工程管理条例》,从立法层面确保了杭州近千万百姓的饮水安全。

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浙江水利史上多个之最:千岛湖水这样搬到杭州

2019-01-16 14:41 来源:浙江日报

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    克服复杂岩溶地貌之难,穿过百里地下暗河,创下浙江水利史上多个之最——

    千岛湖水是这样搬到杭州的

    青山隐隐水迢迢。2019-01-16,位于杭州富阳区万泉村的第12标段地底传来一声闷响,历时4年零2天,千岛湖配水工程输水隧洞全线贯通。

    最快今年10月,一条长达113公里全封闭的人工地下暗河,将从浙西山岳千岛湖飞流直下,走建德,穿桐庐,过富阳,直奔闲林水库,流入杭城千家万户。从此,杭州人民喝上的水“有点甜”……

    伟大时代铸就伟大工程。这是一条创下了浙江水利史上多个“之最”的奇迹之河——隧洞最长、单体投资最多;克服复杂岩溶地貌带来的困难,打通暗河、绕过绝地……这是一条承载着人民对美好生活向往的幸福之河,浇灌着幸福指数,托举起城市品质……

    为什么要启动千岛湖配水工程?一年近10亿立方米的取水量会对千岛湖有影响吗?百里“地下暗河”是如何贯通的?千岛湖水到了杭州,还能保证优良的品质吗?带着这些疑问,近日,记者探访了配水工程的“三端”,采访相关专家,为你深度解密这个“超级工程”。

    起点:

    千岛湖金竹牌村进水口

    杭城饮用水品质将得到怎样的改善?

    淳安县千岛湖金竹牌村,湖面开阔。湖边,一道220米长的围堰,将碧绿的千岛湖水拦阻在外。

    围堰内,是一个相当于20楼层高的深坑。这,就是配水工程起点——进水口的施工现场了。高高耸立的大型塔吊、来回穿梭的工程车辆、忙碌不停的建筑工人,在“建精品工程,展铁军风范”的红色横幅下,汇聚成寒冬里最热火朝天的劳动画面。

    “我们正在做‘分层取水口’的钢筋混凝土浇筑。”千岛湖原水股份有限公司在现场管理人员翁军,指了指深坑里的巨大水泥墩墙。

    什么是分层取水?先科普一个“冷知识”:千岛湖水体,有些类似沉积岩,越往下水的年份越久,水质更为纯净,但含氧量也会降低。取水闸设计为上、中、下3个,每个高度相差约8.5米,便于根据需求开启,以取到最优质层的千岛湖水。“一般是中层的水质最好,已经在湖里自然净化了三四年,含氧量也不错。”翁军告诉记者,“目前,3个分层取水工作闸门已浇筑完成两个。到6月,整个进水口就能全部完工。”

    闸门之后,就是直径6.7米的输水隧洞入口了。翁军继续介绍,进水口其实低于千岛湖水面约30米。当工程完工、围堰拆除后,源源不断的洁净千岛湖水,就将从这里奔涌进长达113公里的输水隧洞,最终进入杭州千家万户。

    对于喝上千岛湖水,杭州人已翘首以盼多年。作为生活品质之城的杭州,其饮用水源水质却一直不尽如人意,主要问题是来源单一,依赖钱塘江。纵观世界名城,绝大多数有两个以上饮用水源;在浙江11个地级市中,也有9个是水库供水,水源水质普遍优于杭州。

    另外,杭州地处于流域下游,必须承受上游四万平方公里流域内5市(地)、27县(市、区)、超千万人口、上万家企业所造成的水环境压力。加之,钱塘江每年无法避免的咸潮与涌潮,都对城市饮用水源安全构成极大的现实威胁。

    尤其是2011年6月,新安江和东苕溪相继发生水污染事件,引发桐庐、富阳等地停水,杭城居民大量抢购矿泉水,这给杭州的供水公共安全敲响警钟,杭州必须拥有第二水源。

    “千岛湖作为长三角地区战略备用水源,具有一级地表饮用水的独特优势。而且综合考虑地理位置、工程条件、环境影响等因素,千岛湖是杭州第二水源的最佳甚至唯一的选择。” 配水工程设计单位浙江省水利水电勘测设计院工程院院长张永进告诉记者。

    事实上,早在上世纪70年代,浙江对向新安江、富春江引水等问题进行过相关研究,率先“开了脑洞”,提出浙北引水设想。经过充分的科学论证,终于,2019-01-16,这项计划总投资超96亿元的“超级工程”正式开工。到2020年,杭州城区将全面供应千岛湖优质饮用水,杭州将形成千岛湖、钱塘江、东苕溪、闲林水库多水源供水格局,实现水资源的优化配置,提高杭州城市及沿线区域群众的供水安全和饮水品质,确保杭州供水的万无一失。

    然而,也有人不理解。比如,一年9.78亿立方米的引水量,会对千岛湖产生影响吗?“完全不用担心。”杭州市千岛湖原水股份有限公司总工程师朱奚冰解释说,项目委托中科院、浙江大学、海河大学等权威专业机构进行了10余项环境相关专题调研,给出了详实的数据与结论:工程不存在重大环境制约因素。

    “千岛湖有将近600平方公里的湖面,总库容178亿立方,平均年流入水库的水110亿立方米左右,流出的水量也差不多。” 朱奚冰说,“每年9.78亿立方米的饮水量,相当于年流入水量的十分之一还不到。”

    “而且,对千岛湖而言,水只是换了一个下泄通道而已。也就是说,原来通过新安江电站下泄到自然河道的水,其中一部分通过输水隧洞流出,千岛湖依然能维持动态平衡。”她告诉记者,每年钱塘江抗咸期间,新安江水库平均要向下游下泄13.4亿立方米的水以冲刷稀释下游水体,2013年甚至达到了30亿立方米。被这样浪费掉的千岛湖优质水,就已经超过引水量了。弱水三千,杭州只取一瓢饮而已。

    中段:

    113公里输水隧洞

    百里“地下暗河”是如何通到杭州的?

    巨大的洞窟,望不到尽头,犹如横卧在地底的巨龙。这里是刚刚贯通的113公里输水隧洞内部。空气潮湿浑浊,夹杂着柴油味,地下水从洞壁渗出,滴在安全帽上,更在地面形成一片片水洼,许多深过小腿。不时有大型工程车开过,将爆破产生的碎石运往洞外。艰难跋涉在满是碎石、水洼的隧洞里,犹如地心历险,每一步都要异常小心。

    “在大山深处,炸出这条113公里长的‘地下暗河’,也是步步惊心。”朱奚冰说,“施工方法主要是爆破。技术是很成熟了,但这并不意味着工程没有挑战。”

    工程被分为16个标段同步建设,“多点开花”。然而,由于地质条件差异巨大,2018年1月就有标段完成了隧洞的洞通,而“最后一名”则直到2019-01-16才完工。“最后几公里,地质条件异常复杂,施工以每天1米不到的速度缓慢推进。洞里的地下水跟下暴雨一样,抽水机来不及抽,工人们几乎半个身子泡在水里施工,‘皮炎平’成箱成箱地买。”

    “最难的点,在金竹牌进水口的施工1标,是全国罕见的工程挑战。”朱奚冰告诉记者,难度来自两方面——

    第一,一般来说,水库的进水口都是在其没蓄水时候兴建,而这次,要在千岛湖这个已经蓄水的水库里,造一个进水口;

    第二,施工1标更遭遇了岩溶地质,也就是喀斯特地貌。难以捉摸的地下溶洞、暗河,让施工危险重重,也是难上加难。

    2016年3月,金竹牌的施工支洞刚开挖不久,就遭遇地下暗河突水,勘探发现,此地有多条暗河贯通相连;一个月后,这里又挖到了一个巨大的溶洞,为了回填它,588吨混凝土被灌入其中,施工团队24小时开工,忙碌了50多天;没想到,5月3日发生了更惊险的一幕,带班长谢小江和工人们正在作业时,突然大量的岩石、泥浆喷涌而出,巨大的压力甚至让钢结构的台车瞬间变形。幸好,谢小江在第一时间大声指挥班组人员丢下手中器材,迅速撤离,否则后果不堪设想。

    怎么办?

    配水工程邀请了国家南水北调工程原总工程师汪易森、水利部原总工程师高安泽等数位“大咖”多次实地勘查。专家所揭示的地质条件,比初设预判的情况,更为复杂不利。

    专家建议,进水口南移1公里,调整至非岩溶地区。无奈在线路调整过程中,2019-01-16,施工再次遭遇溶洞,突发涌水……经过40多天连续工作,用掉了212吨水泥灌浆,才基本处置完成。

    听完朱总工程师的讲述,再走进这条113公里长的隧洞,眼前不再是粗粝、渗水的石壁,目光所及,是4年来数千伟大劳动者为这个伟大工程所投入的无数脑力、体力和毅力,处处都是奇迹。

    隧洞全线贯通,并不意味着参建人员可以松一口气了。接下来工程还将面临诸多工作挑战:5月底前基本完成输水主洞衬砌工作,6月底前完成隧洞灌浆工作,7月底前完成隧洞清洗工作,8、9两个月完成通水验收及调试工作,10月前通水。

    远处,有一组工人在隧洞里忙碌,他们铲走泥沙碎石,抽去地面积水,下一步,他们要给还是毛坯的隧洞“精装修”——在洞壁上砌上50厘米厚的钢筋混凝土或者钢材,行话叫“衬砌”,再涂上防腐材料。“完成衬砌后,隧洞的密封性就会变得非常好了。尤其是当工程通水后,隧洞内水压会比外面高,水就不会渗进来了。”朱奚冰解释说。

    终点:

    杭州闲林水库取水口

    “超级碗”能够留住千岛湖水的品质吗?

    站在闲林水库的山边俯瞰,一只灰色的“超级碗”,已显出清晰的轮廓。

    “超级碗”其实是取水口的配水井,底部直径为50米、顶部直径120米、深35米,呈碗形,容量约20万立方米。“按照杭州的最大用水量,一天也只要喝掉15碗水。”千岛湖配水工程余杭工区负责人周骅告诉记者,它是整个配水工程的核心枢纽:一头连着上游千岛湖的输水隧洞,一头两条向下游送水的支线,将水送往主城区方向的水厂,以及萧山、滨江方向的水厂。通往主城区水厂的支线,将与配水工程同步通水,10月杭州主城区就有望喝到千岛湖的水。而通往萧山、滨江方向水厂的支线,也在加紧建设,到2020年杭州城区将全面供应千岛湖水。

    从效果图上看,投入使用后的“超级碗”,就如优雅飘浮在闲林水库当中,十分漂亮。周骅介绍:“这种‘库中库’的设计,是我们配水工程独创的,申请了专利。”具体来讲,“库中库”让碗与库中的水,既可做到相对隔离,又可实现相互调剂。平时,千岛湖水只经过“大碗”向杭城供水,若工程需要大型检修,则可打开碗边的闸门,将闲林水库的水置换成千岛湖水,供杭城使用。

    那么,经过113公里长途奔袭,流进“超级碗”里的千岛湖水,还能保持优良的水质吗?记者请教了朱奚冰总工程师。

    “进水口选在金竹牌,因为该地湖面开阔,水质稳定,并且没有旅游航线经过。在千岛湖进水口附近,配有一艘装载水质自动监测系统的巡逻船,输水的各个节点,都有水质自动监测站,对水质进行实时监测。113公里输水隧洞全线封闭,不会有任何的污染。”朱奚冰总工程师说,“我们才是真正的‘大自然的搬运工’”。

    万一出现污染风险,怎么处置?“对此,我们委托了专业机构,做过专题的分析报告,仿真演算。”朱奚冰说,推演假设,在距离金竹牌进水口3.5公里的杭新景高速千岛湖支线上,一辆20吨的危化品车发生事故,水溶性的危化品泄露到湖中。“这几乎是比较不利的情况了。”

    演算结果是,污染物质要到达进水口,大约需要48个小时,进水口有充分的反应时间。“一旦发现风险,沿线任一闸门都可在30分钟内关闭。”朱奚冰说,“隧洞内,水的流速为每秒1米,也就是说,水从隧洞起点流到终点,需要20小时。全线113公里内,一共设置了7道事故检修闸门,均可作为拦截污染物质的防线,将风险层层阻隔。”

    “我们运送的还只是‘原水’,要进入千家万户,还要经过杭州各大水厂的处理。”朱奚冰告诉记者,省市人大常委会通过了《杭州市第二水源千岛湖配供水工程管理条例》,从立法层面确保了杭州近千万百姓的饮水安全。

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